人教版 (2019)选择性必修3二 胚胎工程技术及其应用背景图课件ppt

这是一份人教版 (2019)选择性必修3二 胚胎工程技术及其应用背景图课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了课前·新知导学，人工操作，早期胚胎，体外受精，卵母细胞的采集，精子的获取，MⅡ期，培养液，繁殖能力，胚胎移植等内容，欢迎下载使用。

　　　　　体外受精1．试管动物技术(1)概念：通过____________使卵子和精子在______受精，经培养发育为____________后，再经移植产生后代的技术。(2)所需操作：______________、早期胚胎培养和胚胎移植。
2．体外受精(1)主要步骤：________________、______________和________等几个主要步骤。(2)卵母细胞的采集和培养：采集到的卵母细胞要进行________培养，一般培养到________时期。(3)精子的采集和处理：采集的精子需要进行________处理，才能进行受精。
(4)受精：获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的__________中共同培养一段时间，促使它们完成_________。(5)意义：①是提高动物__________的有效措施。②可以为__________提供可用的胚胎。
试管动物技术的生殖方式是什么呢？
　　　可以与获能精子进行体外受精的卵母细胞需要培养到什么时期(　　)A．MⅠ期　　　　B．MⅡ期C．桑葚胚期D．囊胚期【答案】B【解析】 卵母细胞培养到MⅡ期时就可以受精了，因为MⅡ期卵母细胞细胞核、细胞质已成熟，而MⅠ期卵母细胞细胞核、细胞质尚未成熟，其细胞质不能支持胚胎的全程发育。
　　　　　胚胎移植1．胚胎移植的概念将通过_________及_________得到的胚胎，移植到________、_________相同的雌性动物体内，使之继续发育成为________的技术。其中提供胚胎的个体称为________，接受胚胎的个体称为________。
2．胚胎移植的过程供体、受体的____________，__________________，胚胎的收集、________、培养或保存，___________，以及移植后的检查等步骤。3．胚胎移植的意义(1)充分发挥雌性优良个体的_____________。(2)大大缩短了供体本身的____________，增加供体一生繁殖后代的数量，从而推动了畜牧业的发展。
胚胎移植中胚胎来源有哪些？生殖方式是什么？
【答案】胚胎移植的胚胎的来源可以是体外受精及其他方式获得的胚胎(如核移植技术获得的胚胎)。胚胎移植的生殖方式的判断要根据胚胎的来源，若胚胎是体外受精获得的，则属于有性生殖；若胚胎不是体外受精获得，没有经过精子和卵细胞的结合获得，则属于无性生殖。
　　　为加快优良种畜的繁殖速度，目前最好采用的方法是(　　)A．动物细胞培养B．胚胎移植C．动物细胞融合D．核移植【答案】B【解析】动物细胞培养技术的原理是细胞增殖，不能产生新个体，A错误；胚胎移植能加速育种工作和品种改良，这样可以加快优良种畜的繁殖速度，B正确；动物细胞融合技术最重要的用途是制备单克隆抗体，而且动物细胞融合技术不能形成新个体，C错误；核移植技术能加速家畜遗传改良进程，促进良畜群繁育，但该技术的成功率低，D错误。
　　　　　胚胎分割1．胚胎分割的概念采用________方法将__________分割成______等份、4等份或8等份等，经移植获得________双胎或多胎的技术。2．特点来自同一胚胎的后代都具有____________________。
3．程序(1)选择胚胎：选择___________、形态正常的_________或_______胚，将其移入盛有操作液的培养皿中。(2)分割胚胎：在显微镜下用__________或__________将胚胎切开，然后将其直接移植给受体，或经__________后，再移植给受体。4．囊胚分割要求将内细胞团________分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
胚胎分割技术的生殖方式是什么？
　　　用机械方法对早期胚胎进行分割，其主要目的是(　　)A．切掉不符合要求的胚胎B．对胚胎进行定向改造C．提高胚胎的利用率D．改变早期胚胎的遗传特性【答案】C【解析】胚胎分割是指用机械方法将早期胚胎切割成多份，以获得多个胚胎，其目的是提高胚胎的利用率，A、B错误，C正确；经胚胎分割技术获得的多个胚胎的遗传物质相同，D错误。
试管动物技术与体外受精
1．试管动物技术分析(1)操作对象：配子和动物早期胚胎(2)应用技术：体外受精、早期胚胎发育、胚胎移植(3)生殖方式：有性生殖(4)意义：加快良种动物的繁殖速度。(5)注意：试管动物技术并非指胚胎始终在试管中发育，而是胚胎发育的早期在培养皿和试管中，胚胎发育的绝大多数时间在母体中。
2．体外受精体外受精包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能处理、受精等步骤，其过程如图所示：
 (1)针对不同的动物，卵母细胞的采集和培养方法不同，但都需要将卵母细胞培养到MⅡ期。(2)针对不同的动物，精子的采集方法也不同，精子的获能方法也不同。(3)受精可以在获能液或专用的受精溶液中进行。
1．我国试管动物技术水平已经达到国际先进水平，请你尝试画出“试管牛”工厂化生产的技术流程图。提示：
2．下图是哺乳动物体外受精过程示意图，请结合此图回答下列问题：
(1)进行卵母细胞采集时，为了采集到更多的卵母细胞，常常用促性腺激素进行处理，为什么不使用性激素呢？采集到的卵母细胞直接可以进行受精吗？(2)精子获能处理前的离心处理原因是什么？(3)精子的采集和获能处理有什么不同？请尝试进行解释。提示：(1)性激素是由性腺产生的，长期使用外源性激素会导致性腺萎缩。促性腺激素由垂体产生并释放，作用于性腺，可以促进排卵，并且不会使性腺萎缩。采集到的卵母细胞必须培养到MⅡ期才能进行受精。
(2)精液由精子和精清两部分组成。精清中含有一种能抑制精子获能的物质，因此在一般情况下，精液中的精子无法获能。精子获能处理前进行离心处理，目的是除去精清以利于精子获能。(3)①精子的采集和获能是两个不同的过程。采集是人为地使动物精子从体内射出而收集，获能是将收集后的精子进行人工处理，使其获得受精能力。②收集和获能都需要一定的人工方法。收集的方法可以是机械的，但获能必须在人工配制的获能液或化学药物中进行。
【规律总结】卵母细胞的采集、培养与精子的采集、处理的几点注意事项1．不同的动物卵母细胞采集的方法是不一样的，采集后的培养也是不一样的，总体来说如果是通过输卵管采集的卵母细胞，可以直接与获能的精子进行体外受精；如果是从已屠宰的母畜卵巢中采集或借助一定仪器从活体动物的卵巢中采集，需要在体外进行人工培养成熟后才能与获能的精子进行体外受精。
2．不同的动物精子的采集方法也是不一样的，但是采集到的精子都要进行获能处理，不同的动物获能处理的方法也是不一样的。
素养达成：本重难点通过学习试管动物和体外受精的过程，培养“生命观念”“科学思维”“社会责任”素养。
1．良种试管牛的繁殖过程：用激素促进甲牛多排卵，然后把卵子在体外与人工采集的乙牛的精子进行受精，在特定的培养基上培育成胚胎，再把胚胎送入经过激素处理的丙牛的子宫内，孕育成试管牛。下列相关叙述错误的是(　　)A．该试管牛的培育过程应用的是试管动物技术B．试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵子C．甲牛、乙牛对试管牛核基因的贡献相同D．该技术不能实现优良种畜的快速繁殖
【答案】D【解析】试管动物的培育过程应用的是试管动物技术，A正确；试管动物技术可以用促性腺激素处理促进超数排卵，因此可以更多、更有效地利用动物卵子，B正确；由题意可知，卵细胞来源于甲牛，精子来源于乙牛，因此甲牛和乙牛对试管牛的核基因贡献相同，C正确；试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵子，同时把漫长的妊娠任务交给了第三方，加快优良种畜的繁殖速度，D错误。
2．下列有关哺乳动物体外受精的叙述，正确的是(　　)A．给实验动物注射促性腺激素，使其产生更多的精子B．从卵巢中采集的卵母细胞能与获能的精子直接受精C．获能的精子和成熟的卵子，可以在适当的培养液中完成受精D．卵母细胞与精子受精过程完成后进行减数第二次分裂【答案】C
【解析】给实验动物注射促性腺激素，可以使其产生更多的卵母细胞，A错误；从卵巢中采集的卵母细胞还没有发育到MⅡ期，必须培养到MⅡ期才能与获能的精子进行受精，B错误；获能的精子和成熟的卵子，可以在适当的培养液中完成受精，C正确；卵母细胞与精子受精过程时完成减数第二次分裂，D错误。
1．胚胎移植概念分析(1)对象：通过体外受精及其他方式得到的胚胎。(2)条件：移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内。(3)供体：在胚胎移植中提供胚胎的个体。
(4)受体：在胚胎移植中接受胚胎的个体。(5)实质：是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。(6)地位：是胚胎工程其他技术的最终技术环节。
2．胚胎移植的过程分析(1)过程：
(2)两次使用激素：第一次是同期发情时，处理的对象是供体和受体，目的是使它们的生理条件达到一致，便于进行胚胎移植。第二次是超数排卵时，处理对象是供体，目的是使供体排出更多的卵子。(3)两次检查：第一次是胚胎收集后进行检查，检查胚胎是否发育到桑葚胚或囊胚阶段。第二次时胚胎移植后进行检查，检查受体母牛是否妊娠。
结合教材P61图2－23(牛胚胎移植示意图)，请思考下列问题：1．将检验合格的胚胎移植到任何一个受体的子宫内，胚胎都能正常发育吗？如果不能，在胚胎移植前应该对受体进行怎样的处理？提示：不能。胚胎移植前应对受体进行同期发情处理使供、受体生殖器官的生理变化处于相同状态，这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。
2．胚胎的收集过程中会不会破坏胚胎？提示：不会。哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内还没有与母体子宫建立组织上的联系，处于游离状态，因此，收集胚胎时不会破坏胚胎。3．受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？提示：不会。受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。
4．胚胎移植后，经受体孕育的后代，其遗传特性与供体还是受体保持一致？为什么？提示：遗传特性与供体保持一致。虽然供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但受体只是为胚胎的发育提供了场所，不影响后代的遗传特性。
5．胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。你认为这样的概括正确吗？为什么？提示：胚胎移植成功率的高低与供、受体生理环境条件一致性密切相关。只有供、受体生理环境高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育。所以我们可以把胚胎移植简单概括为早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。这样的说法是正确的。
【规律总结】胚胎移植的生理学基础总结
素养达成：本重难点通过学习胚胎移植的过程、生理学基础及意义，培养“生命观念”“科学思维”“科学探究”素养。
1．下列有关动物胚胎移植的叙述中，不正确的是(　　)A．从受孕母畜体内取出的受精卵或胚胎均能移植B．供体母畜的职能是产生具有优良遗传特性的胚胎C．超数排卵技术要使用一定的激素D．受体子宫对的外来胚胎基本上不发生免疫排斥，是胚胎移植能够成功的原因之一【答案】A
【解析】胚胎移植的操作对象是早期胚胎而不是受精卵，A错误；供体母畜的职能是生产具有优良遗传特性的胚胎，B正确；超数排卵的目的是使母畜排出更多的卵子，要使用促性腺激素，C正确；受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能，因此是胚胎移植能够成功的原因之一，D正确。
2．下列说法符合胚胎移植生理学基础的是(　　)A．供、受体的发情时间要一致，才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致B．供体胚胎移入受体子宫的位置，应与在供体内的位置相同或相似C．受体子宫与外来胚胎发生排斥反应，是胚胎移植过程需要重点克服的难题D．胚胎移植产下的个体在质基因控制的性状上与受体母亲相似【答案】A
【解析】同期发情处理就是使供、受体发情时间一致，生殖器官生理变化相同，A正确；供体胚胎移入子宫的位置与供体内的位置相同或相似，这不是胚胎移植的生理学基础，B错误；受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应，C错误；胚胎移植产下的个体在质基因控制的性状上与受体母亲无关，D错误。
1．胚胎分割的概念分析(1)分割方法：机械方法。(2)分割对象：早期胚胎。(3)分割要求：均等分割(2等份或4等份等)。(4)分割结果：获得同卵双胎或同卵多胎。2．特点来自同一胚胎的后代都具有相同的遗传物质，属于无性生殖。
3．仪器设备体视显微镜和显微操作仪。4．程序(1)选择胚胎：选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，将其移入盛有操作液的培养皿中。(2)分割胚胎：在显微镜下用分割针或分割刀将胚胎分割开，然后将其直接移植给受体，或经体外培养后，再移植给受体。注意分割囊胚的胚胎时，要将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
下图是牛胚胎性别鉴定和示意图，请结合下图思考讨论以下几个问题：
1．为什么选择桑葚胚或囊胚进行胚胎分割？提示：①桑葚胚阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。②桑葚胚进一步发育，逐渐形成囊胚，囊胚阶段的细胞全能性仍然很高，可用于胚胎分割。③原肠胚阶段是早期胚胎发育过程中分化程度最高的阶段，已分化形成外、中、内三个胚层，不能用于胚胎分割。
2．对囊胚阶段的胚胎分割时，为什么将内细胞团均等分割？提示：若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。3．做性别鉴定时，为什么取滋养层细胞？提示：取滋养层细胞不影响胚胎分割和发育。4．胚胎分割是不是分割的份数越多，效率越高？提示：分割的份数越多，技术难度会越大，移植后的恢复和发育的难度会越大，移植成功率自然会降低。
【规律总结】胚胎分割动物和体细胞核克隆动物的比较
素养达成：本重难点通过分析胚胎分割的概念和分割过程，培养“生命观念”“科学思维”素养。
1．下列有关胚胎分割的说法，不正确的是(　　)A．一般选用发育良好的桑葚胚或囊胚B．对于不同发育阶段的胚胎，分割的具体操作不完全相同C．胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一D．分割囊胚时，可对内细胞团随机进行分割【答案】D
【解析】胚胎分割时，一般选用发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，分割桑葚胚和囊胚的具体操作不完全相同，A、B正确；胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一，C正确；分割囊胚时，一定要将内细胞团均等分割，否则会影响胚胎的恢复和发育，D错误。
2．关于胚胎分割技术的叙述，错误的是(　　)A．胚胎分割操作在动物的子宫内进行B．用分割针或分割刀对早期胚胎进行分割C．分割后需移植到受体子宫内进一步完成胚胎发育D．目前胚胎分割以二分胚的分割和移植效率最高【答案】A
【解析】胚胎分割时要将胚胎移入盛有操作液的培养皿中进行，胚胎分割是体外操作，A错误；胚胎分割是在显微镜下用分割针或分割刀对早期胚胎进行分割，B正确；分割后的胚胎需要移植到受体子宫内进一步完成胚胎发育，C正确；到目前为止，胚胎分割以二分胚的分割和移植成功率最高，同卵多胎的成功率较小，D正确。
易错易混：人工授精和体外受精
例1　下列哪项不是人工授精和体外受精的区别(　　)A．人工授精能更有效地发挥公畜的优良特性B．体外受精能更有效地发挥母畜的繁殖潜能C．人工授精和体外受精的本质不同D．人工授精的精卵结合发生在母畜体内，而体外受精的这一过程发生在母畜体外【答案】C
【解析】人工授精是用人工的方法，将公畜的精液注入母畜生殖道内，使精子和卵子结合，因此它能更有效地发挥公畜的优良特性，A正确；体外受精是将人工获取的精子和卵子在体外完成受精，能够更有效地发挥母畜的繁殖潜能，B正确；这两者的本质都是两性生殖细胞的结合，只不过前者是在体内完成的，后者是在体外完成的，C错误、D正确。错因分析：本题涉及人工授精和体外受精的区分，做错的原因有：一是没有理解两者的具体过程；二是对两者的意义区分不清；三是对两者操作场所和本质不能很好地把握。
解题技巧：流程图题解题方法例2　下图表示某胚胎工程的流程图。据图分析，下列叙述不正确的是(　　)①→早期胚胎培养→早期胚胎→②→新个体A．若该工程表示的是转基因技术，则①是含有基因表达载体的受精卵B．若该工程表示的是核移植技术，则①的形成需要卵母细胞的参与
C．若该工程表示的是胚胎分割技术，则①可以是桑葚胚D．②需对受体注射促性腺激素，以达到超数排卵和同期发情的目的【答案】D
【解析】该工程表示的是转基因技术，则新个体为转基因动物，①是含有基因表达载体的受精卵，A正确；若该工程表示的是核移植技术，则新个体为克隆动物，①是将细胞核注入到处于MⅡ期的卵母细胞中(即细胞核移植后)得到的重组细胞，B正确；若该工程表示的是胚胎分割技术，则①可以是处于桑葚胚或囊胚时期的胚胎，C正确；②表示胚胎移植技术，在胚胎移植时，需对受体注射雌激素，以使受体处于同期发情状态，便于移植后胚胎的成活，D错误。
审题流程：第一步　阅读题干，获得考查信息题干“下图表示胚胎工程流程图”，考查胚胎工程操作流程。第二步　观察流程图，对接教材根据流程图，弄清考查知识点，对接教材考查要点。胚胎工程的流程：①→早期胚胎培养→早期胚胎→②→新个体；①的来源途径多样，若①来源于转基因技术，则其是含有目的基因的受精卵；若①来源于核移植技术，则其是一个重组细胞；
若①来源于胚胎分割技术，则其可以是桑葚胚，也可以是囊胚。②表示胚胎移植，进行胚胎移植时需要对受体注射雌激素，以使受体处于同期发情状态，便于胚胎的成活。考查了基因工程、细胞核移植技术、胚胎分割技术和胚胎移植技术，是多个技术的综合考查，对接教材的多处知识点。
第三步　逐项突破，正确解答逐个选项分析，结合教材知识判断正误。若该工程表示的是转基因技术，则新个体为转基因动物①是含有基因表达载体的受精卵，A正确；若该工程表示的是核移植技术，则新个体为克隆动物
①是将细胞核注入到处于MⅡ期的卵母细胞中(即细胞核移植后)得到的重组细胞，B正确；若该工程表示的是胚胎分割技术，则①可以是处于桑葚胚或囊胚时期的胚胎，C正确；②表示胚胎移植技术，在胚胎移植时，需对受体注射雌激素，以使受体处于同期发情状态，便于移植后胚胎的成活，D错误。
1．下列属于哺乳动物体外受精操作步骤的是(　　)①卵母细胞的采集　②精子的获取　③精子的变形　④受精A．①②④　B．①②③C．①③④　D．②③④【答案】A【解析】体外受精的步骤包括卵母细胞的采集，精子的获取和受精，因此A正确。
2．关于牛体外受精及胚胎的工厂化生产的叙述正确的是(　　)A．精子和卵细胞受精形成受精卵后即可移入母牛子宫B．采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵C．成熟的卵细胞与收集来的精子相遇形成受精卵，需培养到一定阶段才可移植D．体外受精胚胎的工厂化生产即胚胎发育和受精过程只需在体外进行【答案】C
【解析】精子和卵细胞受精形成受精卵后，需经培养发育到早期胚胎后才能移入母牛子宫，A错误；采集的卵母细胞需培养到MⅡ期才能与获能的精子在培养液中受精形成受精卵，B错误；成熟的卵细胞与收集来的精子相遇形成受精卵，需培养到早期胚胎才可移植，C正确；体外受精胚胎的工厂化生产中，体外受精和早期胚胎培养在体外进行，胚胎发育的后期大部分在母体子宫内进行，D错误。
3．下列有关胚胎移植技术的叙述，错误的是(　　)A．对供、受体母畜进行同期发情处理B．受体母畜对移植胚胎不发生排斥C．可快速扩大良种动物的种群数量D．胚胎必须发育到原肠胚阶段才能移植【答案】D
【解析】胚胎移植时需要用激素对供、受体母畜进行同期发情处理，A正确；受体母畜对移入的外来胚胎不发生免疫排斥反应，为胚胎在受体内存活提供可能，B正确；胚胎移植可快速扩大良种动物的种群数量，C正确；胚胎发育到桑葚胚或囊胚即可移植，D错误。
4．下列关于胚胎分割和移植的叙述，正确的是(　　)A．胚胎分割时可以在显微镜下用分割针或分割刀进行分割B．胚胎分割时分割的数量越多越好C．胚胎移植前取内细胞团细胞进行DNA分析性别鉴定D．胚胎移植产下的个体的遗传物质来自受体母畜【答案】A
【解析】胚胎分割时可以在显微镜下用分割针或分割刀进行分割，A正确；胚胎分割时以二分胚胎为宜，分割的数量不是越多越好，B错误；胚胎移植前取滋养层细胞进行DNA分析性别鉴定，取内细胞团细胞进行DNA分析会对胚胎造成较大伤害，C错误；胚胎移植产下的个体的遗传物质来自供体，与受体母畜无关，D错误。
5．印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物，通过胚胎工程技术，可以让家猫代孕而繁育，主要步骤如下图所示。下列相关叙述不正确的是(　　)
 A．为避免代孕猫对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂B．为了获得更多的卵母细胞，需用促性腺激素对雌性印度沙漠猫进行处理C．步骤甲中精子和卵细胞在特定的受精溶液中完成受精作用D．诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞【答案】A
【解析】代孕猫一般不会对植入胚胎产生排斥反应，不需要注射免疫抑制剂，A错误；为了获得更多的卵母细胞，需用促性腺激素对雌性印度沙漠猫进行处理，B正确；步骤甲为受精作用，精子和卵细胞需要在特定的受精溶液中完成受精作用，C正确；诱导超数排卵所注射的激素是促性腺激素，只能作用于性腺，D正确。